JP2546267B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
- Publication number
- JP2546267B2 JP2546267B2 JP62118589A JP11858987A JP2546267B2 JP 2546267 B2 JP2546267 B2 JP 2546267B2 JP 62118589 A JP62118589 A JP 62118589A JP 11858987 A JP11858987 A JP 11858987A JP 2546267 B2 JP2546267 B2 JP 2546267B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- inductor
- magnetic
- plate material
- width direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は被加熱材の板材を筋状に加熱する誘導加熱装
置に係り、特に板材が非磁性材又は高温で非磁性化した
板材の板幅方向の温度の均熱化を図つた誘導加熱装置に
関する。
置に係り、特に板材が非磁性材又は高温で非磁性化した
板材の板幅方向の温度の均熱化を図つた誘導加熱装置に
関する。
B.発明の概要 被加熱材が非磁性体の板または非磁性状態の板の板幅
方向を加熱する誘導加熱装置において、前記板材の板幅
方向に直線状に延在する導体にＵ形コアを覆設した誘導
子を板材表面に対向して設け、板材のエツジ部の裏面に
は前記誘導子と対向する位置に磁気誘導コアを配設し
て、前記誘導子に供給する電源の周波数ｆを（50.3/t）
２×ρ（但しｔは板材の厚み、ρは板材の固有抵抗）よ
り小としたことにより、エツジ部と中央部の板巾方向の
加熱温度分布の均一化を図つたものである。
方向を加熱する誘導加熱装置において、前記板材の板幅
方向に直線状に延在する導体にＵ形コアを覆設した誘導
子を板材表面に対向して設け、板材のエツジ部の裏面に
は前記誘導子と対向する位置に磁気誘導コアを配設し
て、前記誘導子に供給する電源の周波数ｆを（50.3/t）
２×ρ（但しｔは板材の厚み、ρは板材の固有抵抗）よ
り小としたことにより、エツジ部と中央部の板巾方向の
加熱温度分布の均一化を図つたものである。
C.従来の技術 誘導加熱装置を用いて薄い鋼板の板幅方向に加熱処理
を行う場合には、第３図（ａ）および（ｂ）に示すよう
な横断磁束加熱（TRC）方法が用いられるようになつ
た。即ち第３図（ａ）は導体を矩形状に形成した誘導子
101を被加熱材である板材110表面の板幅方向に延設し
て、矩形面を板材110と平行となるように配設し、誘導
加熱を板材110の板幅方向に対して施した図である。こ
の誘導子101に中周波又は高周波の交流電源Ｅから電力
を供給すると第４図（ａ）に示すように板材110に誘起
電流ｉが流れ、この電流ｉにより板材110が加熱され
る。
を行う場合には、第３図（ａ）および（ｂ）に示すよう
な横断磁束加熱（TRC）方法が用いられるようになつ
た。即ち第３図（ａ）は導体を矩形状に形成した誘導子
101を被加熱材である板材110表面の板幅方向に延設し
て、矩形面を板材110と平行となるように配設し、誘導
加熱を板材110の板幅方向に対して施した図である。こ
の誘導子101に中周波又は高周波の交流電源Ｅから電力
を供給すると第４図（ａ）に示すように板材110に誘起
電流ｉが流れ、この電流ｉにより板材110が加熱され
る。
第４図（ａ）はこの板材110に生じた誘起電流ｉの流
れを示したもので図に示すように板材110に誘起された
電流ｉは、誘導子101の導体に対向する循環流路ア，イ
を形成して流れる。そして両端のエツジ部イでは、誘起
電流ｉがエツジの先端部に集中して流れるので、この部
分で電流密度が高くなり第３図（ａ）に示すように、板
材110のエツジ部110a,110bが特に加熱されてオーバーヒ
ートを生じた。
れを示したもので図に示すように板材110に誘起された
電流ｉは、誘導子101の導体に対向する循環流路ア，イ
を形成して流れる。そして両端のエツジ部イでは、誘起
電流ｉがエツジの先端部に集中して流れるので、この部
分で電流密度が高くなり第３図（ａ）に示すように、板
材110のエツジ部110a,110bが特に加熱されてオーバーヒ
ートを生じた。
また第３図（ａ）は導体を矩形状に形成した誘導子10
1を、板材110に対して矩形面が垂直となるように配設し
て加熱処理を施したもので、この誘導子101を用いた加
熱による誘起電流ｉは第４図（ｂ）に示すように流れ
る。この誘起電流ｉは同図に示すように誘導子101の導
体に対向する部分では集中して流れて板材110の中央部
分を加熱するが、導体の両側では分散して低い電流密度
で流れて循環流路ア，イ，ウを生成する。板材110が磁
性体の場合は、板材110を通る磁束の通路がエツジ部で
整列化されるためにエツジ部110a,110bでの誘起電流の
分散は小さくなり、中央部と同様にエツジ部110a,110b
も加熱昇温する。しかし、板材110が非磁性体や、磁性
体がキユーリ点以上の温度に至つて非磁性体となつた場
合には、電流密度の高いアの中央部分は昇温するが、エ
ツジ部のイの部分では電流の分散により電流密度が低く
なるためエツジ部110a,110bの昇温は中央部よりかなり
低いものとなつてアンダーヒートを生じていた。なおウ
の部分では電流が分散して流れるので昇温は更に非常に
低いものとなる。
1を、板材110に対して矩形面が垂直となるように配設し
て加熱処理を施したもので、この誘導子101を用いた加
熱による誘起電流ｉは第４図（ｂ）に示すように流れ
る。この誘起電流ｉは同図に示すように誘導子101の導
体に対向する部分では集中して流れて板材110の中央部
分を加熱するが、導体の両側では分散して低い電流密度
で流れて循環流路ア，イ，ウを生成する。板材110が磁
性体の場合は、板材110を通る磁束の通路がエツジ部で
整列化されるためにエツジ部110a,110bでの誘起電流の
分散は小さくなり、中央部と同様にエツジ部110a,110b
も加熱昇温する。しかし、板材110が非磁性体や、磁性
体がキユーリ点以上の温度に至つて非磁性体となつた場
合には、電流密度の高いアの中央部分は昇温するが、エ
ツジ部のイの部分では電流の分散により電流密度が低く
なるためエツジ部110a,110bの昇温は中央部よりかなり
低いものとなつてアンダーヒートを生じていた。なおウ
の部分では電流が分散して流れるので昇温は更に非常に
低いものとなる。
D.発明が解決しようとする問題点 このため板材の板幅方向に狭い範囲で昇温加熱を誘導
加熱によつて行おうとしても、板幅方向に均熱加熱を行
うには困難があり、特に被加熱材が非磁性体である場合
やまたは鋼材等の磁性体をその変態的であるキユーリ温
度を越えて非磁性領域まで加熱昇温する場合には板材の
エツジ部と中央との温度差が大きく均熱化を図ることは
困難が生じていた。
加熱によつて行おうとしても、板幅方向に均熱加熱を行
うには困難があり、特に被加熱材が非磁性体である場合
やまたは鋼材等の磁性体をその変態的であるキユーリ温
度を越えて非磁性領域まで加熱昇温する場合には板材の
エツジ部と中央との温度差が大きく均熱化を図ることは
困難が生じていた。
本発明は上記の問題点に鑑み創出されたもので、板材
の板幅方向に延材して設けた誘導子に対向する板材の反
対側のエツジ部に磁気誘導コアを配設すると共に誘導子
に供給する電源の周波数を板材の厚みおよび板材の固有
抵抗により定めて板材のエツジ部と中央部との板幅方向
の均熱化を図つたものである。
の板幅方向に延材して設けた誘導子に対向する板材の反
対側のエツジ部に磁気誘導コアを配設すると共に誘導子
に供給する電源の周波数を板材の厚みおよび板材の固有
抵抗により定めて板材のエツジ部と中央部との板幅方向
の均熱化を図つたものである。
E.問題点を解決するための手段 このために本発明が用いる具体的手段は、板材の板幅
方向に延在する導体にＵ形コアを覆設した誘導子を板材
表面に対向して設け、板材のエツジ部の裏面には前記誘
導子と対向する位置に磁気誘導コアを配設して、前記誘
導子に供給する電源の周波数ｆ（Hz）をｆ＜（50.3/t
（mm）２×ρ（μΩ・cm）として板材のエツジ部と中央
部との板覆方向の均熱化を図る。
方向に延在する導体にＵ形コアを覆設した誘導子を板材
表面に対向して設け、板材のエツジ部の裏面には前記誘
導子と対向する位置に磁気誘導コアを配設して、前記誘
導子に供給する電源の周波数ｆ（Hz）をｆ＜（50.3/t
（mm）２×ρ（μΩ・cm）として板材のエツジ部と中央
部との板覆方向の均熱化を図る。
F.作用 上記具体的手段を用いることにより、誘導子によつて
生じた交番磁束は、非磁性体あるいはキユーリ点以上の
温度範囲の非磁性領域の磁性体から成る板材を貫通し
て、板材エツジ部裏面に対向して配設された磁気誘導コ
アを磁路とする閉磁路を形成して、エツジ部での磁束密
度を高めてエツジ部の昇温を行い、中央部との板幅方向
の均熱化が図られる。
生じた交番磁束は、非磁性体あるいはキユーリ点以上の
温度範囲の非磁性領域の磁性体から成る板材を貫通し
て、板材エツジ部裏面に対向して配設された磁気誘導コ
アを磁路とする閉磁路を形成して、エツジ部での磁束密
度を高めてエツジ部の昇温を行い、中央部との板幅方向
の均熱化が図られる。
G.実施例 以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の実施例の誘導加熱装置の要部を示す
図であり、（ａ）図は一部破断省略した平面図で、
（ｂ）図は（ａ）図のＸ−Ｘ矢視図で、（ｃ）図は
（ｂ）図のＹ−Ｙ矢視図を示している。
図であり、（ａ）図は一部破断省略した平面図で、
（ｂ）図は（ａ）図のＸ−Ｘ矢視図で、（ｃ）図は
（ｂ）図のＹ−Ｙ矢視図を示している。
最初に実施例の構成から説明する。第１図に示すよう
に、誘導加熱を行う誘導子１は第３図（ｂ）に示すよう
な矩形状に形成して、誘導加熱用電源５に接続されてい
る。誘導子１に近接して被加熱材である静止状態の板材
10が配設され、該誘導子１は板材10の表面に対向して、
矩形面が垂直となるように板幅方向に設けられる。誘導
子１の板材10に対向する部分にはＵ形コア３が逆Ｕ字形
となるように嵌込まれている。すなわち、Ｕ形コア３は
誘導子１に上方から開口部を下に向けて設けられ、その
Ｕ形コア３の長さは板材10の板幅より稍長く形成され
る。誘導子１と板材10をはさんで対向する位置には、磁
気誘導コア2,2が配設されている。磁気誘導コア2,2は板
材10の裏面と近接すると共に、板材10のエツジ部に配設
され、形状は開口部を上方の板材10に向けたＵ字形に形
成している。そして誘導子１のリード部分は絶縁板４に
よつて絶縁される。
に、誘導加熱を行う誘導子１は第３図（ｂ）に示すよう
な矩形状に形成して、誘導加熱用電源５に接続されてい
る。誘導子１に近接して被加熱材である静止状態の板材
10が配設され、該誘導子１は板材10の表面に対向して、
矩形面が垂直となるように板幅方向に設けられる。誘導
子１の板材10に対向する部分にはＵ形コア３が逆Ｕ字形
となるように嵌込まれている。すなわち、Ｕ形コア３は
誘導子１に上方から開口部を下に向けて設けられ、その
Ｕ形コア３の長さは板材10の板幅より稍長く形成され
る。誘導子１と板材10をはさんで対向する位置には、磁
気誘導コア2,2が配設されている。磁気誘導コア2,2は板
材10の裏面と近接すると共に、板材10のエツジ部に配設
され、形状は開口部を上方の板材10に向けたＵ字形に形
成している。そして誘導子１のリード部分は絶縁板４に
よつて絶縁される。
以上のように構成されている本実施例の作用について
説明する。板材10が非磁性領域であり、板材10の板厚を
tm/mと定め、固有抵抗をρμΩ・cmと定めた時、加熱誘
導用電源５によつて誘導子１に供給される電力の周波数
ｆ（Hz）をｆ＜（50.3/t）２ρの大きさに設定すること
により、板材10を貫通する磁束即ち、横断磁束φを生じ
ることが実証され広く知られている。上記周波数fHzの
電力が誘導子１に印加されることにより、誘導子１によ
つて非磁性体の板材10を貫通する交番磁束φが生じる。
説明する。板材10が非磁性領域であり、板材10の板厚を
tm/mと定め、固有抵抗をρμΩ・cmと定めた時、加熱誘
導用電源５によつて誘導子１に供給される電力の周波数
ｆ（Hz）をｆ＜（50.3/t）２ρの大きさに設定すること
により、板材10を貫通する磁束即ち、横断磁束φを生じ
ることが実証され広く知られている。上記周波数fHzの
電力が誘導子１に印加されることにより、誘導子１によ
つて非磁性体の板材10を貫通する交番磁束φが生じる。
この誘導子１には板材10の板幅の長さ以上のＵ形コア
が設けられており、１方板材10の裏面には誘導子１と対
向して磁気誘導コア2,2がエツジ部に配設されているの
で、該エツジ部付近の磁束φは透磁率の大きい磁気誘導
コア2,2に集中して、第２図（ａ）に示すような磁路を
形成する。このため被加熱材が非磁性体である場合で
も、板材10のエツジ部での磁束密度が低下して、第３図
（ｂ）に示した従来の場合のようにエツジ部にアンダー
ヒートが生じることがなく、第２図（ｂ）に示すように
中央部付近と同程度の磁束密度を保持して、エツジ部の
加熱温度は中央部と略同温度に昇温する。また同時に中
央部の昇温範囲をエツジ部方向に拡大して、エツジ部内
側に生じやすい昇温不足を解決する。
が設けられており、１方板材10の裏面には誘導子１と対
向して磁気誘導コア2,2がエツジ部に配設されているの
で、該エツジ部付近の磁束φは透磁率の大きい磁気誘導
コア2,2に集中して、第２図（ａ）に示すような磁路を
形成する。このため被加熱材が非磁性体である場合で
も、板材10のエツジ部での磁束密度が低下して、第３図
（ｂ）に示した従来の場合のようにエツジ部にアンダー
ヒートが生じることがなく、第２図（ｂ）に示すように
中央部付近と同程度の磁束密度を保持して、エツジ部の
加熱温度は中央部と略同温度に昇温する。また同時に中
央部の昇温範囲をエツジ部方向に拡大して、エツジ部内
側に生じやすい昇温不足を解決する。
また鋼板等の磁性体をキユーリ点を越えて非磁性領域
にわたつて加熱する場合にも、磁性領域では第３図
（ｂ）に示した従来例にて説明したように板材の中央部
とエツジ部が均熱されると共に、非磁性領域においても
磁気誘導コア２の作用によつてエツジ部のアンダーヒー
トが避けられて中央部とエツジ部が均熱される。なお前
記のように磁気誘導コアの作用は、誘導子１に供給され
る電力の周波数がｆ＜（50.3/t）２ρ６の場合に生じる
ものであつて、上記以外の周波数ｆでは貫通磁束が得ら
れないので第２図（ａ）に示す磁路は得られない。
にわたつて加熱する場合にも、磁性領域では第３図
（ｂ）に示した従来例にて説明したように板材の中央部
とエツジ部が均熱されると共に、非磁性領域においても
磁気誘導コア２の作用によつてエツジ部のアンダーヒー
トが避けられて中央部とエツジ部が均熱される。なお前
記のように磁気誘導コアの作用は、誘導子１に供給され
る電力の周波数がｆ＜（50.3/t）２ρ６の場合に生じる
ものであつて、上記以外の周波数ｆでは貫通磁束が得ら
れないので第２図（ａ）に示す磁路は得られない。
H.発明の効果 以上説明したように本発明は、誘導子の導体にＵ形コ
アを覆設して、被加熱材の板材の表面に対向して設け、
板材のエツジ部の裏面に、前記誘導子と対向する位置に
磁気誘導コアを設けると共に、誘導子に供給する電力の
周波数をｆ＜（50.3/t）２・ρとしたので、被加熱材が
非磁性体である場合でもエツジ部に磁気誘導コアを介し
て磁路が形成され、エツジ部での磁束密度が増加するの
でエツジ部の加熱昇温の低下は防止されて、板幅方向の
温度分布の均一化が図られる。上記効果により、非磁性
状態の板材に誘導加熱を行う場合の問題点は解決され
る。
アを覆設して、被加熱材の板材の表面に対向して設け、
板材のエツジ部の裏面に、前記誘導子と対向する位置に
磁気誘導コアを設けると共に、誘導子に供給する電力の
周波数をｆ＜（50.3/t）２・ρとしたので、被加熱材が
非磁性体である場合でもエツジ部に磁気誘導コアを介し
て磁路が形成され、エツジ部での磁束密度が増加するの
でエツジ部の加熱昇温の低下は防止されて、板幅方向の
温度分布の均一化が図られる。上記効果により、非磁性
状態の板材に誘導加熱を行う場合の問題点は解決され
る。
第１図は本発明の実施例における加熱誘導装置の要部を
示す図で、第２図は実施例における交番磁束の磁路を示
す図である。第３図と第４図は従来技術による実施例を
示した図である。 １……誘導子、２……磁気誘導コア、３……Ｕ形コア、
５……誘導加熱用電源、10……板材（被加熱材）、φ…
…交番磁束、ｉ……誘起電流、ｆ……電源周波数（H
z）、ｔ……被加熱板材厚み（m/m）、ρ……被加熱板材
固有抵抗（μΩ・cm）。
示す図で、第２図は実施例における交番磁束の磁路を示
す図である。第３図と第４図は従来技術による実施例を
示した図である。 １……誘導子、２……磁気誘導コア、３……Ｕ形コア、
５……誘導加熱用電源、10……板材（被加熱材）、φ…
…交番磁束、ｉ……誘起電流、ｆ……電源周波数（H
z）、ｔ……被加熱板材厚み（m/m）、ρ……被加熱板材
固有抵抗（μΩ・cm）。
Claims (1)
- 【請求項１】非磁性体からなる被加熱板材と、この板材
の板幅方向に配設され、板幅より延在するとともに、そ
の表面の一方の面から一定間隔離して設けられた誘導子
と、この誘導子に嵌込まれ、前記板材の板幅方向より延
在して開口部側が板材の面に向けて設けられたＵ字形コ
アと、前記板材を挟んで前記Ｕ字形コアと対向配置さ
れ、前記板材の裏面側の両エッジ部に設けられた一対の
Ｕ字形磁気誘導コアとからなり、前記誘導子に供給する
電源の周波数ｆ（Hz）を、前記板材の厚みをｔ（m/
m）、板材の固有抵抗をρ（μΩ・cm）としたときｆ＜
（50.3/t）２・ρとしたことを特徴とする誘導加熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62118589A JP2546267B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62118589A JP2546267B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 誘導加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63284789A JPS63284789A (ja) | 1988-11-22 |
| JP2546267B2 true JP2546267B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=14740325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62118589A Expired - Lifetime JP2546267B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546267B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832383A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-25 | 三菱電機株式会社 | 誘導加熱装置 |
| JPS61259483A (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-17 | 住友金属工業株式会社 | 誘導加熱装置 |
| JPS6220674A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Takefumi Kimura | 自動車用エンジンの自動始動装置 |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP62118589A patent/JP2546267B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63284789A (ja) | 1988-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3395261A (en) | Apparatus and process for induction heating | |
| KR100899253B1 (ko) | 금속판용 유도 가열장치 | |
| US6576878B2 (en) | Transverse flux induction heating apparatus | |
| US6498328B2 (en) | Transverse flux induction heating device with magnetic circuit of variable width | |
| JPH077704B2 (ja) | 金属ストリップの連続的誘導加熱装置 | |
| KR960700829A (ko) | 금속편의 접합방법 및 접합장치 | |
| US4527032A (en) | Radio frequency induction heating device | |
| JP2001167867A (ja) | 金属要素加熱用の電磁装置 | |
| JP2546267B2 (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JPH0821465B2 (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JPH07169561A (ja) | 誘導加熱装置 | |
| US5232433A (en) | Hyperthermia device | |
| Scott et al. | Key parameters of high frequency welding | |
| US2556223A (en) | Induction heating of flat metal by transverse flux | |
| JP2844616B2 (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JPH0456093B2 (ja) | ||
| JPH0570911B2 (ja) | ||
| JPH0685348B2 (ja) | スラブの誘導加熱方法 | |
| US3612809A (en) | Localized heating with current concentrated by externally applied magnetic field | |
| JP2532829Y2 (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JPH08170119A (ja) | 鉄心の焼鈍方法 | |
| JP2002075628A (ja) | シングルターン型誘導加熱コイル | |
| JP3668260B2 (ja) | 電磁誘導加熱における渦電流収束型加熱装置 | |
| JPH0280510A (ja) | 横裁磁束加熱装置 | |
| JP2712339B2 (ja) | 平板の誘導加熱コイル装置 |